SpringCloud进阶篇

文章目录

  • 网关快速入门
    • 创建模块
    • 引入依赖
    • 修改启动类
    • 配置路由
    • 路由过滤(一般不用)
  • 自定义GlobalFilter
  • 登录校验
    • 登录校验过滤器
  • 微服务获取用户信息
    • 保存用户信息到请求头
    • 拦截器获取用户信息
  • OpenFeign传递用户信息
  • 配置共享
    • 添加共享配置
    • 拉取共享配置
  • 配置热更新
    • 添加配置到Nacos
    • 配置热更新
  • 动态路由
  • 安装Sentinel
  • 微服务整合Sentinel
  • 请求限流
  • 线程隔离
      • OpenFeign整合Sentinel
      • 配置线程隔离
  • 服务熔断
      • 编写降级逻辑
      • 服务熔断

网关快速入门

现在，微服务网关就起到同样的作用。前端请求不能直接访问微服务，而是要请求网关：

  • 网关可以做安全控制，也就是登录身份校验，校验通过才放行
  • 通过认证后，网关再根据请求判断应该访问哪个微服务，将请求转发过去

image.png

:::warning

  • 创建网关微服务
  • 引入SpringCloudGateway、NacosDiscovery依赖
  • 编写启动类
  • 配置网关路由
    :::

创建模块

image.png

引入依赖

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"
         xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
         xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd">
    <parent>
        <artifactId>hmall</artifactId>
        <groupId>com.heima</groupId>
        <version>1.0.0</version>
    </parent>
    <modelVersion>4.0.0</modelVersion>

    <artifactId>hm-gateway</artifactId>

    <properties>
        <maven.compiler.source>11</maven.compiler.source>
        <maven.compiler.target>11</maven.compiler.target>
    </properties>
    <dependencies>
        <!--common-->
        <dependency>
            <groupId>com.heima</groupId>
            <artifactId>hm-common</artifactId>
            <version>1.0.0</version>
        </dependency>
        <!--网关-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-gateway</artifactId>
        </dependency>
        <!--nacos discovery-->
        <dependency>
            <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-discovery</artifactId>
        </dependency>
        <!--负载均衡-->
        <dependency>
            <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
            <artifactId>spring-cloud-starter-loadbalancer</artifactId>
        </dependency>
    </dependencies>
    <build>
        <finalName>${project.artifactId}</finalName>
        <plugins>
            <plugin>
                <groupId>org.springframework.boot</groupId>
                <artifactId>spring-boot-maven-plugin</artifactId>
            </plugin>
        </plugins>
    </build>
</project>

修改启动类

package com.hmall.gateway;

import org.springframework.boot.SpringApplication;
import org.springframework.boot.autoconfigure.SpringBootApplication;

@SpringBootApplication
public class GatewayApplication {
    public static void main(String[] args) {
        SpringApplication.run(GatewayApplication.class, args);
    }
}

配置路由

server:
  port: 8080
spring:
  application:
    name: gateway
  cloud:
    nacos:
      server-addr: 192.168.164.128:8848 #记得改成自己的地址
    gateway:
      routes:
        - id: item # 路由规则id，自定义，唯一
          uri: lb://item-service # 路由的目标服务，lb代表负载均衡，会从注册中心拉取服务列表
          predicates: # 路由断言，判断当前请求是否符合当前规则，符合则路由到目标服务
            - Path=/items/**,/search/** # 这里是以请求路径作为判断规则
        - id: cart
          uri: lb://cart-service
          predicates:
            - Path=/carts/**
        - id: user
          uri: lb://user-service
          predicates:
            - Path=/users/**,/addresses/**
        - id: trade
          uri: lb://trade-service
          predicates:
            - Path=/orders/**
        - id: pay
          uri: lb://pay-service
          predicates:
            - Path=/pay-orders/**
  • id：路由的唯一标示
  • predicates：路由断言，其实就是匹配条件
  • filters：路由过滤条件，后面讲
  • uri：路由目标地址，lb://代表负载均衡，从注册中心获取目标微服务的实例列表，并且负载均衡选择一个访问。

路由过滤(一般不用)

image.png

配默认路由过滤, 全部模块都生效, 如果想只单个生效的话, 就在predicates下面配即可

image.png

image.png

  1. 客户端请求进入网关后由HandlerMapping对请求做判断，找到与当前请求匹配的路由规则（Route），然后将请求交给WebHandler去处理。
  2. WebHandler则会加载当前路由下需要执行的过滤器链（Filter chain），然后按照顺序逐一执行过滤器（后面称为Filter）。
  3. 图中Filter被虚线分为左右两部分，是因为Filter内部的逻辑分为pre和post两部分，分别会在请求路由到微服务之前和之后被执行。
  4. 只有所有Filter的pre逻辑都依次顺序执行通过后，请求才会被路由到微服务。
  5. 微服务返回结果后，再倒序执行Filter的post逻辑。
  6. 最终把响应结果返回。

最终请求转发是由一个名为NettyRoutingFilter的过滤器来执行的，而且这个过滤器是整个过滤器链中顺序最靠后的一个。如果我们能够定义一个过滤器，在其中实现登录校验逻辑，并且将过滤器执行顺序定义到NettyRoutingFilter之前，这就符合我们的需求了！

网关过滤器链中的过滤器有两种：

  • GatewayFilter：路由过滤器，作用范围比较灵活，可以是任意指定的路由Route.
  • GlobalFilter：全局过滤器，作用范围是所有路由，不可配置。( 一般用这个 )

自定义GlobalFilter

自定义GlobalFilter则简单很多，直接实现GlobalFilter即可，而且也无法设置动态参数：

@Component
public class MyGlobalFliter implements GlobalFilter, Ordered {
	@Override
	public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
		// TODO 模拟登录校验逻辑
		ServerHttpRequest request = exchange.getRequest();
		HttpHeaders headers = request.getHeaders();
		System.out.println("headers = " + headers);
		// 放行
		return chain.filter(exchange);
	}
	@Override
	public int getOrder() {
		return 0;
	}
}

这里只是模拟登录, 具体登录校验在后面

登录校验

image.png

  • AuthProperties：配置登录校验需要拦截的路径，因为不是所有的路径都需要登录才能访问
  • JwtProperties：定义与JWT工具有关的属性，比如秘钥文件位置
  • SecurityConfig：工具的自动装配
  • JwtTool：JWT工具，其中包含了校验和解析token的功能
  • hmall.jks：秘钥文件

其中AuthProperties和JwtProperties所需的属性要在application.yaml中配置：

image.png

登录校验过滤器

接下来，我们定义一个登录校验的过滤器：
将用户信息设置到请求头中

image.png

package com.hmall.gateway.filters;

import com.hmall.common.exception.UnauthorizedException;
import com.hmall.gateway.config.AuthProperties;
import com.hmall.gateway.util.JwtTool;
import lombok.RequiredArgsConstructor;
import org.springframework.boot.context.properties.EnableConfigurationProperties;
import org.springframework.cloud.gateway.filter.GatewayFilterChain;
import org.springframework.cloud.gateway.filter.GlobalFilter;
import org.springframework.core.Ordered;
import org.springframework.http.HttpStatus;
import org.springframework.http.server.reactive.ServerHttpRequest;
import org.springframework.http.server.reactive.ServerHttpResponse;
import org.springframework.stereotype.Component;
import org.springframework.util.AntPathMatcher;
import org.springframework.web.server.ServerWebExchange;
import reactor.core.publisher.Mono;

import java.util.List;

/**
 * @author Ccoo
 * 2024/1/18
 */
@Component
@RequiredArgsConstructor
@EnableConfigurationProperties(AuthProperties.class)
public class AuthGlobalFilter implements GlobalFilter, Ordered {

	private final AuthProperties authProperties;

	private final JwtTool jwtTool;
	private final AntPathMatcher antPathMatcher = new AntPathMatcher();

	@Override
	public Mono<Void> filter(ServerWebExchange exchange, GatewayFilterChain chain) {
		// 1.获取request
		ServerHttpRequest request = exchange.getRequest();
		// 2.判断是否需要做登录拦截
		if(isExclede(request.getPath().toString())){
			// 放行
			return chain.filter(exchange);
		}
		// 3.获取token
		String token = null;
		List<String> headers = request.getHeaders().get("authorization");
		if(headers != null && !headers.isEmpty()){
			token = headers.get(0);
		}
		// 4.校验并解析token
		Long userId = null;
		try{
			userId = jwtTool.parseToken(token);
		}catch(UnauthorizedException e){
			// 拦截, 设置响应状态码为401
			ServerHttpResponse response = exchange.getResponse();
			response.setStatusCode(HttpStatus.UNAUTHORIZED);
			return response.setComplete();
		}
		// TODO 5.传递用户信息
		System.out.println("userId = " + userId);
		// 6.放行
		return chain.filter(exchange);
	}

	private boolean isExclede(String path) {
		for(String pathPattern : authProperties.getExcludePaths()){
			if(antPathMatcher.match(pathPattern, path)){
				return true;
			}
		}
		return false;
	}

	@Override
	public int getOrder() {
		return 0;
	}
}

微服务获取用户信息

由于网关发送请求到微服务依然采用的是Http请求，因此我们可以将用户信息以请求头的方式传递到下游微服务。然后微服务可以从请求头中获取登录用户信息。考虑到微服务内部可能很多地方都需要用到登录用户信息，因此我们可以利用SpringMVC的拦截器来实现登录用户信息获取，并存入ThreadLocal，方便后续使用。

image.png

  • 改造网关过滤器，在获取用户信息后保存到请求头，转发到下游微服务
  • 编写微服务拦截器，拦截请求获取用户信息，保存到ThreadLocal后放行

保存用户信息到请求头

// 5.传递用户信息
String userInfo = userId.toString();
ServerWebExchange swe = exchange.mutate()
		.request(builder -> builder.header("user-info", userInfo))
		.build();
// 6.放行
return chain.filter(swe);

拦截器获取用户信息

在hm-common中已经有一个用于保存登录用户的ThreadLocal工具：
image.png

package com.hmall.common.utils;

public class UserContext {
    private static final ThreadLocal<Long> tl = new ThreadLocal<>();

    /**
     * 保存当前登录用户信息到ThreadLocal
     * @param userId 用户id
     */
    public static void setUser(Long userId) {
        tl.set(userId);
    }

    /**
     * 获取当前登录用户信息
     * @return 用户id
     */
    public static Long getUser() {
        return tl.get();
    }

    /**
     * 移除当前登录用户信息
     */
    public static void removeUser(){
        tl.remove();
    }
}

我们只需要编写拦截器，获取用户信息并保存到UserContext，然后放行即可。

由于每个微服务都有获取登录用户的需求，因此拦截器我们直接写在hm-common中，并写好自动装配。这样微服务只需要引入hm-common模块就可以直接具备拦截器功能，无需重复编写。

我们在hm-common模块下定义一个拦截器：
image.png

package com.hmall.common.interceptors;

import cn.hutool.core.util.StrUtil;
import com.hmall.common.utils.UserContext;
import org.springframework.web.servlet.HandlerInterceptor;

import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

/**
 * @author Ccoo
 * 2024/1/18
 */
public class UserInfoInterceptor implements HandlerInterceptor {

	@Override
	public boolean preHandle(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler) throws Exception {
		// 1.获取登录用户信息
		String userInfo = request.getHeader("user-info");
		// 2.判断是否获取了用户, 如果有则存入ThreadLocal
		if(StrUtil.isNotBlank(userInfo)){
			UserContext.setUser(Long.valueOf(userInfo));
		}
		// 3.放行
		return true;
	}

	@Override
	public void afterCompletion(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response, Object handler, Exception ex) throws Exception {
		// 清除用户信息
		UserContext.removeUser();	}
}

接着在hm-common模块下编写SpringMVC的配置类，配置登录拦截器：
image.png

package com.hmall.common.config;

import com.hmall.common.interceptors.UserInfoInterceptor;
import org.springframework.boot.autoconfigure.condition.ConditionalOnClass;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;
import org.springframework.web.servlet.DispatcherServlet;
import org.springframework.web.servlet.config.annotation.InterceptorRegistry;
import org.springframework.web.servlet.config.annotation.WebMvcConfigurer;

/**
 * @author Ccoo
 * 2024/1/18
 */
@Configuration
@ConditionalOnClass(DispatcherServlet.class)
public class MvcConfig implements WebMvcConfigurer {
	@Override
	public void addInterceptors(InterceptorRegistry registry) {
		// 注册拦截器
		registry.addInterceptor(new UserInfoInterceptor()).addPathPatterns("/**");
	}
}

不过，需要注意的是，这个配置类默认是不会生效的，因为它所在的包是com.hmall.common.config，与其它微服务的扫描包不一致，无法被扫描到，因此无法生效。

基于SpringBoot的自动装配原理，要将其添加到resources目录下的META-INF/spring.factories文件中：

image.png

org.springframework.boot.autoconfigure.EnableAutoConfiguration=\
  com.hmall.common.config.MyBatisConfig,\
  com.hmall.common.config.MvcConfig,\
  com.hmall.common.config.JsonConfig

OpenFeign传递用户信息

前端发起的请求都会经过网关再到微服务，由于我们之前编写的过滤器和拦截器功能，微服务可以轻松获取登录用户信息。
但有些业务是比较复杂的，请求到达微服务后还需要调用其它多个微服务。比如下单业务，流程如下：
image.png

由于微服务获取用户信息是通过拦截器在请求头中读取，因此要想实现微服务之间的用户信息传递，就必须在微服务发起调用时把用户信息存入请求头。

微服务之间调用是基于OpenFeign来实现的，并不是我们自己发送的请求。我们如何才能让每一个由OpenFeign发起的请求自动携带登录用户信息呢？

这里要借助Feign中提供的一个拦截器接口：feign.RequestInterceptor

我们只需要实现这个接口，然后实现apply方法，利用RequestTemplate类来添加请求头，将用户信息保存到请求头中。这样以来，每次OpenFeign发起请求的时候都会调用该方法，传递用户信息。

由于FeignClient全部都是在hm-api模块，因此我们在hm-api模块的com.hmall.api.config.DefaultFeignConfig中编写这个拦截器：
image.png

在com.hmall.api.config.DefaultFeignConfig中添加一个Bean：

/** 拦截请求使用户信息在微服务中传递*/
@Bean
public RequestInterceptor userInfoRequestInterceptor(){
	return new RequestInterceptor(){
		@Override
		public void apply(RequestTemplate template) {
			// 1. 获取用户的请求数据
			Long userId = UserContext.getUser();
			// 2. 将用户的请求数据添加到feign的请求头中
			if(userId != null){
				template.header("user-info", userId.toString());
			}
		}
	};
}

配置共享

  • 在Nacos中添加共享配置
  • 微服务拉取配置

添加共享配置

JDBC相关配置:
image.png

日志配置:
image.png

swagger配置:
image.png

我们在nacos控制台分别添加这些配置。
image.png

填写共享配置信息:
image.png

spring:
  datasource:
    url: jdbc:mysql://${hm.db.host:192.168.164.128}:${hm.db.port:3306}/${hm.db.database}?useUnicode=true&characterEncoding=UTF-8&autoReconnect=true&serverTimezone=Asia/Shanghai
    driver-class-name: com.mysql.cj.jdbc.Driver
    username: ${hm.db.un:root}
    password: ${hm.db.pw:123}
mybatis-plus:
  configuration:
    default-enum-type-handler: com.baomidou.mybatisplus.core.handlers.MybatisEnumTypeHandler
  global-config:
    db-config:
      update-strategy: not_null
      id-type: auto
  • 数据库ip：通过 h m . d b . h o s t : 192.168.150.101 配置了默认值为 192.168.150.101 ，同时允许通过 {hm.db.host:192.168.150.101}配置了默认值为192.168.150.101，同时允许通过 hm.db.host:192.168.150.101配置了默认值为192.168.150.101，同时允许通过{hm.db.host}来覆盖默认值
  • 数据库端口：通过 h m . d b . p o r t : 3306 配置了默认值为 3306 ，允许通过 {hm.db.port:3306}配置了默认值为3306，允许通过 hm.db.port:3306配置了默认值为3306，允许通过{hm.db.port}来覆盖默认值
  • 数据库database：可以通过${hm.db.database}来设定，无默认值
logging:
  level:
    com.hmall: debug
  pattern:
    dateformat: HH:mm:ss:SSS
  file:
    path: "logs/${spring.application.name}"

knife4j:
  enable: true
  openapi:
    title: ${hm.swagger.title:黑马商城接口文档}
    description: ${hm.swagger.description:黑马商城接口文档}
    email: ${hm.swagger.email:zhanghuyi@itcast.cn}
    concat: ${hm.swagger.concat:虎哥}
    url: https://www.itcast.cn
    version: v1.0.0
    group:
      default:
        group-name: default
        api-rule: package
        api-rule-resources:
          - ${hm.swagger.package}
  • title：接口文档标题，我们用了${hm.swagger.title}来代替，将来可以有用户手动指定
  • email：联系人邮箱，我们用了 h m . s w a g g e r . e m a i l : z h a n g h u y i @ i t c a s t . c n ，默认值是 z h a n g h u y i @ i t c a s t . c n ，同时允许用户利用 {hm.swagger.email:zhanghuyi@itcast.cn}，默认值是zhanghuyi@itcast.cn，同时允许用户利用 hm.swagger.email:zhanghuyi@itcast.cn，默认值是zhanghuyi@itcast.cn，同时允许用户利用{hm.swagger.email}来覆盖。

拉取共享配置

SpringCloud在初始化上下文的时候会先读取一个名为bootstrap.yaml(或者bootstrap.properties)的文件，如果我们将nacos地址配置到bootstrap.yaml中，那么在项目引导阶段就可以读取nacos中的配置了。

image.png

引入依赖:
哪个模块需要使用共享配置文件就加上这个依赖

<!--nacos配置管理-->
  <dependency>
      <groupId>com.alibaba.cloud</groupId>
      <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-nacos-config</artifactId>
  </dependency>
  <!--读取bootstrap文件-->
  <dependency>
      <groupId>org.springframework.cloud</groupId>
      <artifactId>spring-cloud-starter-bootstrap</artifactId>
  </dependency>

新建bootstrap.yaml:
image.png

spring:
  application:
    name: cart-service # 服务名称
  profiles:
    active: dev
  cloud:
    nacos:
      server-addr: 192.168.164.128 # nacos地址
      config:
        file-extension: yaml # 文件后缀名
        shared-configs: # 共享配置
          - dataId: shared-jdbc.yaml # 共享mybatis配置
          - dataId: shared-log.yaml # 共享日志配置
          - dataId: shared-swagger.yaml # 共享日志配置

server:
  port: 8082
feign:
  okhttp:
    enabled: true # 开启OKHttp连接池支持
hm:
  swagger:
    title: 购物车服务接口文档
    desc: 购物车服务接口文档
    package: com.hmall.cart.controller
  db:
    database: hm-cart

配置热更新

有很多的业务相关参数，将来可能会根据实际情况临时调整

即便写在配置文件中，修改了配置还是需要重新打包、重启服务才能生效。能不能不用重启，直接生效呢？

这就要用到Nacos的配置热更新能力了，分为两步：

  • 在Nacos中添加配置
  • 在微服务读取配置

添加配置到Nacos

首先，我们在nacos中添加一个配置文件，将购物车的上限数量添加到配置中：
image.png

注意文件的dataId格式：

[服务名]-[spring.active.profile].[后缀名]

文件名称由三部分组成：

  • 服务名：我们是购物车服务，所以是cart-service
  • spring.active.profile：就是spring boot中的spring.active.profile，可以省略，则所有profile共享该配置
  • 后缀名：例如yaml

我们直接使用cart-service.yaml这个名称，则不管是dev还是local环境都可以共享该配置。

hm:
  cart:
    maxAmount: 1 # 购物车商品数量上限

image.png

配置热更新

接着，我们在微服务中读取配置，实现配置热更新。
在cart-service中新建一个属性读取类：

image.png

package com.hmall.cart.config;

import lombok.Data;
import org.springframework.boot.context.properties.ConfigurationProperties;
import org.springframework.stereotype.Component;

@Data
@Component
@ConfigurationProperties(prefix = "hm.cart")
public class CartProperties {
    private Integer maxAmount;
}

接着，在业务中使用该属性加载类：
image.png

动态路由

参考day04配置管理的动态路由部分

https://b11et3un53m.feishu.cn/wiki/UMgpwmmQKisWBIkaABbcwAPonVf

安装Sentinel

1）下载jar包
下载地址：
:::danger
https://github.com/alibaba/Sentinel/releases
:::
也可以直接使用课前资料提供的版本：

2）运行
将jar包放在任意非中文、不包含特殊字符的目录下，重命名为sentinel-dashboard.jar：

然后运行如下命令启动控制台：

java -Dserver.port=8090 -Dcsp.sentinel.dashboard.server=localhost:8090 -Dproject.name=sentinel-dashboard -jar sentinel-dashboard.jar

访问http://localhost:8090页面，就可以看到sentinel的控制台了：

:::danger
需要输入账号和密码，默认都是：sentinel
:::

登录后，即可看到控制台，默认会监控sentinel-dashboard服务本身：

微服务整合Sentinel

1）引入sentinel依赖

<!--sentinel-->
<dependency>
    <groupId>com.alibaba.cloud</groupId> 
    <artifactId>spring-cloud-starter-alibaba-sentinel</artifactId>
</dependency>

2）配置控制台
修改application.yaml文件，添加下面内容：

spring:
  cloud: 
    sentinel:
      transport:
        dashboard: localhost:8090

3）访问cart-service的任意端点
重启cart-service，然后访问查询购物车接口，sentinel的客户端就会将服务访问的信息提交到sentinel-dashboard控制台。并展示出统计信息：

点击簇点链路菜单，会看到下面的页面：

所谓簇点链路，就是单机调用链路，是一次请求进入服务后经过的每一个被Sentinel监控的资源。默认情况下，Sentinel会监控SpringMVC的每一个Endpoint（接口）。

因此，我们看到/carts这个接口路径就是其中一个簇点，我们可以对其进行限流、熔断、隔离等保护措施。
不过，需要注意的是，我们的SpringMVC接口是按照Restful风格设计，因此购物车的查询、删除、修改等接口全部都是/carts路径：

默认情况下Sentinel会把路径作为簇点资源的名称，无法区分路径相同但请求方式不同的接口，查询、删除、修改等都被识别为一个簇点资源，这显然是不合适的。
所以我们可以选择打开Sentinel的请求方式前缀，把请求方式 + 请求路径作为簇点资源名：

首先，在cart-service的application.yml中添加下面的配置：

spring:
  cloud:
    sentinel:
      transport:
        dashboard: localhost:8090
      http-method-specify: true # 开启请求方式前缀

然后，重启服务，通过页面访问购物车的相关接口，可以看到sentinel控制台的簇点链路发生了变化：

请求限流

在簇点链路后面点击流控按钮，即可对其做限流配置：

在弹出的菜单中这样填写：

这样就把查询购物车列表这个簇点资源的流量限制在了每秒6个，也就是最大QPS为6.
我们利用Jemeter做限流测试，我们每秒发出10个请求：

最终监控结果如下：

可以看出GET:/carts这个接口的通过QPS稳定在6附近，而拒绝的QPS在4附近，符合我们的预期。

线程隔离

限流可以降低服务器压力，尽量减少因并发流量引起的服务故障的概率，但并不能完全避免服务故障。一旦某个服务出现故障，我们必须隔离对这个服务的调用，避免发生雪崩。

比如，查询购物车的时候需要查询商品，为了避免因商品服务出现故障导致购物车服务级联失败，我们可以把购物车业务中查询商品的部分隔离起来，限制可用的线程资源：

这样，即便商品服务出现故障，最多导致查询购物车业务故障，并且可用的线程资源也被限定在一定范围，不会导致整个购物车服务崩溃。

所以，我们要对查询商品的FeignClient接口做线程隔离。

OpenFeign整合Sentinel

修改cart-service模块的application.yml文件，开启Feign的sentinel功能：

feign:
  sentinel:
    enabled: true # 开启feign对sentinel的支持

需要注意的是，默认情况下SpringBoot项目的tomcat最大线程数是200，
允许的最大连接是8492，单机测试很难打满。

所以我们需要配置一下cart-service模块的application.yml文件，修改tomcat连接：

server:
  port: 8082
  tomcat:
    threads:
      max: 50 # 允许的最大线程数
    accept-count: 50 # 最大排队等待数量
    max-connections: 100 # 允许的最大连接

然后重启cart-service服务，可以看到查询商品的FeignClient自动变成了一个簇点资源：

配置线程隔离

接下来，点击查询商品的FeignClient对应的簇点资源后面的流控按钮：

在弹出的表单中填写下面内容：

注意，这里勾选的是并发线程数限制，也就是说这个查询功能最多使用5个线程，而不是5QPS。如果查询商品的接口每秒处理2个请求，则5个线程的实际QPS在10左右，而超出的请求自然会被拒绝。

我们利用Jemeter测试，每秒发送100个请求：

最终测试结果如下：

进入查询购物车的请求每秒大概在100，而在查询商品时却只剩下每秒10左右，符合我们的预期。
此时如果我们通过页面访问购物车的其它接口，例如添加购物车、修改购物车商品数量，发现不受影响：

响应时间非常短，这就证明线程隔离起到了作用，尽管查询购物车这个接口并发很高，但是它能使用的线程资源被限制了，因此不会影响到其它接口。

服务熔断

第一，超出的QPS上限的请求就只能抛出异常，从而导致购物车的查询失败。但从业务角度来说，即便没有查询到最新的商品信息，购物车也应该展示给用户，用户体验更好。也就是给查询失败设置一个降级处理逻辑。

第二，由于查询商品的延迟较高（模拟的500ms），从而导致查询购物车的响应时间也变的很长。这样不仅拖慢了购物车服务，消耗了购物车服务的更多资源，而且用户体验也很差。对于商品服务这种不太健康的接口，我们应该直接停止调用，直接走降级逻辑，避免影响到当前服务。也就是将商品查询接口熔断。

编写降级逻辑

触发限流或熔断后的请求不一定要直接报错，也可以返回一些默认数据或者友好提示，用户体验会更好。
给FeignClient编写失败后的降级逻辑有两种方式：

  • 方式一：FallbackClass，无法对远程调用的异常做处理
  • 方式二：FallbackFactory，可以对远程调用的异常做处理，我们一般选择这种方式。

这里我们演示方式二的失败降级处理。
步骤一：在hm-api模块中给ItemClient定义降级处理类，实现FallbackFactory：

代码如下：

package com.hmall.api.client.fallback;

import com.hmall.api.client.ItemClient;
import com.hmall.api.dto.ItemDTO;
import com.hmall.api.dto.OrderDetailDTO;
import com.hmall.common.exception.BizIllegalException;
import com.hmall.common.utils.CollUtils;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;
import org.springframework.cloud.openfeign.FallbackFactory;

import java.util.Collection;
import java.util.List;

@Slf4j
public class ItemClientFallback implements FallbackFactory<ItemClient> {
    @Override
    public ItemClient create(Throwable cause) {
        return new ItemClient() {
            @Override
            public List<ItemDTO> queryItemByIds(Collection<Long> ids) {
                log.error("远程调用ItemClient#queryItemByIds方法出现异常，参数：{}", ids, cause);
                // 查询购物车允许失败，查询失败，返回空集合
                return CollUtils.emptyList();
            }

            @Override
            public void deductStock(List<OrderDetailDTO> items) {
                // 库存扣减业务需要触发事务回滚，查询失败，抛出异常
                throw new BizIllegalException(cause);
            }
        };
    }
}

步骤二：在hm-api模块中的com.hmall.api.config.DefaultFeignConfig类中
将ItemClientFallback注册为一个Bean：

步骤三：在hm-api模块中的ItemClient接口中使用ItemClientFallbackFactory：

重启后，再次测试，发现被限流的请求不再报错，走了降级逻辑：

但是未被限流的请求延时依然很高：

导致最终的平局响应时间较长。

服务熔断

查询商品的RT较高（模拟的500ms），从而导致查询购物车的RT也变的很长。这样不仅拖慢了购物车服务，消耗了购物车服务的更多资源，而且用户体验也很差。

对于商品服务这种不太健康的接口，我们应该停止调用，直接走降级逻辑，避免影响到当前服务。也就是将商品查询接口熔断。当商品服务接口恢复正常后，再允许调用。这其实就是断路器的工作模式了。

Sentinel中的断路器不仅可以统计某个接口的慢请求比例，还可以统计异常请求比例。当这些比例超出阈值时，就会熔断该接口，即拦截访问该接口的一切请求，降级处理；当该接口恢复正常时，再放行对于该接口的请求。

断路器的工作状态切换有一个状态机来控制：
状态机包括三个状态：

  • closed：关闭状态，断路器放行所有请求，并开始统计异常比例、慢请求比例。超过阈值则切换到open状态
  • open：打开状态，服务调用被熔断，访问被熔断服务的请求会被拒绝，快速失败，直接走降级逻辑。Open状态持续一段时间后会进入half-open状态
  • half-open：半开状态，放行一次请求，根据执行结果来判断接下来的操作。
    • 请求成功：则切换到closed状态
    • 请求失败：则切换到open状态

我们可以在控制台通过点击簇点后的熔断按钮来配置熔断策略：

在弹出的表格中这样填写：

这种是按照慢调用比例来做熔断，上述配置的含义是：

  • RT超过200毫秒的请求调用就是慢调用
  • 统计最近1000ms内的最少5次请求，如果慢调用比例不低于0.5，则触发熔断
  • 熔断持续时长20s

配置完成后，再次利用Jemeter测试，可以发现：

在一开始一段时间是允许访问的，后来触发熔断后，查询商品服务的接口通过QPS直接为0，所有请求都被熔断了。而查询购物车的本身并没有受到影响。

此时整个购物车查询服务的平均RT影响不大：

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